Programmreport 2012 - DORIS - Bundesamt für Strahlenschutz
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2.2 AMYOTROPHE LATERALSKLEROSE<br />
Obwohl Mutationen im Gen <strong>für</strong> das Enzym Cu/Zn-Superoxiddismutase (SOD1) nur 2% aller ALS-Fälle auslösen,<br />
sind diese Fälle klinisch von sporadischen Patienten nicht zu unterscheiden. Transgene Mäuse, die mutante<br />
Formen der SOD1 exprimieren, entwickeln eine ALS-ähnliche Krankheit, die viele phänotypische und<br />
pathologische Kennzeichen der menschlichen Erkrankung sowie den spezifischen Nervenzelltod von Motorneuronen<br />
zeigt. Die toxische Wirkung mutanter SOD1 beruht auf einer neu erworbenen, bisher unbekannten<br />
Eigenschaft. Diese tritt dabei nicht nur in motorischen Nervenzellen auf, sondern auch in Gliazellen, die die<br />
Motorneuronen umgeben.<br />
3. METHODIK<br />
Die transgenen Tiere werden nach der Genotypisierung dauerhaft einem niederfrequenten Magnetfeld von<br />
1 mT ausgesetzt. Das Feld wird mit Merrit-Spulen erzeugt. Die Käfige, Käfigdeckel und Flaschen sind aus<br />
Kunststoff gefertigt, so dass sie das Magnetfeld nicht beeinflussen. Die Kontrollgruppe wird in Scheinexpositionsmodulen<br />
gehalten, die den gleichen Aufbau wie die Expositionsmodule zeigen. Die Feldstärke in den<br />
Scheinexpositionsmodulen beträgt infolge einer speziellen Führung der Kabel weniger als 2 µT.<br />
Im Alter von 12 und 18 Monaten wird bei den APP-transgenen Tieren zunächst untersucht, ob ihre Lernfähigkeit<br />
in Abhängigkeit der Exposition verändert ist. Die Tiere werden danach biochemisch und histologisch analysiert.<br />
Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf dem Nachweis der typischen A-Plaques und dem Spiegel<br />
der A-Peptide.<br />
Bei den SOD1-transgenen Tieren werden der Krankheitsverlauf und das Überleben in Abhängigkeit der Exposition<br />
dokumentiert. Danach werden die Gewebe der Tiere mit histologischen und biochemischen Methoden<br />
auf die Aggregatbildung, die Aktivierung der Gliazellen (Hilfszellen) und den oxidativen Status untersucht.<br />
4. DURCHFÜHRUNG<br />
In der bisherigen Laufzeit des Projekts wurden die Expositionsmodule und die Scheinexpositionsmodule erstellt.<br />
Bei den Expositionsmodulen wurde die Streustrahlung durch Abschirmungen minimiert, so dass die Felder<br />
der Scheinexpositionsmodule mindestens 500fach geringer (unter 2 µT) sind. Inzwischen wurden alle benötigten<br />
Tiere in das Experiment eingebracht. Insgesamt werden 231 Mäuse der Linie SOD1(G85R), 178<br />
Mäuse der Linie SOD1(G93A) und 138 Mäuse der Linie APP23 untersucht. Davon wurde jeweils die Hälfte<br />
der Tiere mit Magnetfeldern exponiert und die andere Hälfte scheinexponiert.<br />
5. ERGEBNISSE<br />
Das Ziel des Projektes ist die Untersuchung, ob niederfrequente Magnetfelder den Verlauf von altersabhängigen<br />
neurodegenerativen Erkrankungen, wie der ALS, beeinflussen. Ein wesentlicher Endpunkt der Analyse<br />
ist, ob die Exposition die Lebenszeit der SOD1-transgenen Mauslinien verändert. Bisher wurden alle geplanten<br />
Tiere der SOD1(G85R)- und der SOD1(G93A)-Linien in das Experiment eingebracht und den entsprechenden<br />
Expositionen zugeführt. Ein Großteil der Tiere erreichte im Jahr <strong>2012</strong> den Endpunkt der Krankheit.<br />
Eine genaue statistische Auswertung dieser Daten sowie der Daten zur Gewichtsbestimmung wurde bisher<br />
nicht durchgeführt, da noch nicht alle Tiere den Endpunkt erreicht haben. Die Gewebe eines Teils der Tiere<br />
wurden bisher <strong>für</strong> eine biochemische und immunhistochemische Analyse aufgearbeitet. Die Untersuchung<br />
nach Kandidatenproteinen, bei denen vermutet wird an ALS beteiligt zu sein, zeigte bisher keine Unterschiede.<br />
Auch lassen erste Untersuchungen darauf schließen, dass die Bildung von Proteinaggregaten, die ein<br />
sehr prominentes pathologisches Kriterium darstellen, nicht verändert war. Dazu wurden Fraktionen hergestellt,<br />
in denen Aggregate angereichert sind, und daraufhin untersucht, wie hoch der Anteil an veränderten<br />
Proteinen ist. Bei der Untersuchung der Entzündungsreaktion, die im Nervensystem durch Hilfszellen (Astrozyten<br />
und Mikrogliazellen) vermittelt wird, konnten in immunhistologischen und biochemischen Untersuchungen<br />
keine offensichtlichen Unterschiede beobachtet werden. Diese ersten Analysen werden durch weitere<br />
Untersuchungen zur Expression von Stress-Proteinen, wichtiger intrazellulärer Signalwege und des oxidativen<br />
Status der Gewebe vervollständigt.<br />
Für die Untersuchung der APP23-Mauslinie wurden zum bisherigen Zeitraum alle geplanten Tiere in das Experiment<br />
eingebracht. Ein Großteil dieser Tiere erreichte das Alter von 18 Monaten, wobei zurzeit noch 27<br />
Tiere im Experiment verweilen. Auch diese Tiere werden wie die SOD1-transgenen Mäuse wöchentlich gewogen,<br />
um gegebenenfalls einen Einfluss auf die Vitalität der Tiere in Abhängigkeit von der Exposition zu do-<br />
TB 08<br />
Statusberichte TB 08: Nichtionisierende Strahlung 215